油区构造解析解剖
《油区构造解析》4-伸展构造解析
伸展变换构造
伸 展 变 换 构 造 位 置
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
1
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
3
伸展变换构造 样式 – 4，5
伸 展 断 层 模 型
伸 展 断 块 构 造 与 圈 闭
伸展断块构造与圈闭地震剖面
伸展构造地震剖面
伸 展 构 造 圈 闭
同向调节断层
反向调节断层
铲式扇
正双重构造
(a)
变换断层 变换断层
(e)
宽缓背斜
构造鼻 构造鼻
构造鼻
(b)
变换断层
走向斜坡
地垒凸起
地垒凸起
宽缓背斜
(c)
(d)
斜向斜坡
(f)
(g)
(i)
走向斜坡
二、裂陷盆地的伸展构造样式
地堑与半地堑构造 铲式正断层上盘半地堑族系 变换构造带
剖面图
铲式正断层下盘三维模型
第四讲 伸展构造
正断层的基本特征 裂陷盆地的伸展构造样式 薄皮伸展构造
一、正断层的基本特征
1. 正断层类型 2. 正断层的组合 3. 正断层的相关构造变形
正断层
正断层是在水平引张力作用下形成的。按照安 德森断层形成模式，在σ1垂直、σ2以及σ3水 平纯剪切应力场中，岩层破裂将形成一对共轭 的正断层，正断层的倾角为60°±，共轭正断 层的交线为σ2方向。但是，自然界的正断层并 非都是共轭出现，其产状也并非总是60°±
变换断层 — 1
变换断层 — 2
伸 展 变 换 构 造 样 式
--
5
渤海湾盆地铲式正断层剖面
油区构造解析陆内裂陷盆地构造部分1
第二讲陆内裂陷盆地构造漆家福中国石油大学（北京）2008年9月提要一．陆内裂陷盆地的形成与演化二．陆内裂陷盆地的结构特征三．变换带的类型与沉积作用方式裂陷盆地的构造特征一、陆内裂陷盆地的形成与演化裂陷作用：引张力作用于整个岩石圈并导致地壳和岩石圈发生大规模的开裂和断陷的地质作用过程，或造就岩石圈伸展构造的既“裂”又“陷”的构造过程，它与英文中taphrogenesis（我国地质文献上也翻译为地裂运动）和rifting的地质涵义相当。
裂陷盆地：裂谷（rift valley）或裂陷盆地（Rift basin）是裂陷作用最具特征的产物，正断层是裂陷盆地的基本构造要素，正断层的几何学、运动学特征决定了裂陷盆地的构造特征及其演化过程。
盆地构造动力学Sengǒr关于“裂谷”分类方案平面分布的几何特征孤立的裂陷盆地（g1）、星状（放射状分叉的）裂陷盆地群（g2）、链状（线性串联的）裂陷盆地群（g3）、丛状（近平行并联的）裂陷盆地群（g4）和网状裂陷盆地群（g5）等5个类型。
板块构造运动与裂陷盆地的关系板内的裂陷（k1）、离散板块边缘的裂陷（k2）、保守（稳定）板块边缘的裂陷（k3）、聚敛板块边缘的裂陷（k4）和三联点裂陷（k5）5类动力学机制主动裂陷（d1）和被动裂陷（d2）两大类。
裂陷盆地主动裂陷盆地被动裂陷盆地板内裂陷（k1）：孤立（g1）星状（g2）链状（g3）离散板块边缘的裂陷（k2）稳定板块边缘的裂陷（k3）聚敛板块边缘的裂陷（k4）三联点裂陷（k5）孤立的（g1）链状的（g3）早期有隆起过程（k21）：星状（g2）链状（g3）网状（g5）早期没有隆起过程的（k22）：星状（g2）链状（g3）斜向拉张的裂陷（k31）：链状（g3）丛状（g4）拉分裂陷（k32）：孤立（g1）丛状（g4）链状？（g3）走滑撕裂的楔形裂陷（k33）：孤立（g1）与俯冲有关的（k41）与大陆碰撞有关的（k42）伸展弧裂陷（k411）：孤立（g1）链状（g3）中性弧裂陷（k412）：孤立（g1）丛状（g4）链状？（g3）挤压弧裂陷（k412）：孤立（g1）丛状（g4）链状？（g3）碰撞裂陷盆地（k421）：孤立（g1）链状？（g3）与陆内聚敛有关的裂陷（k422）：丛状（g4）孤立？（g1）浮冰状裂陷盆地（k423）：孤立（g1）丛状（g4）链状（偶见）（g3）据Sengǒr，1995）主动裂陷作用与被动裂陷作用 主动裂陷作用（active rifting）是岩石圈底下的软流圈热物质主动上涌，并引起整个岩石圈的水平引张。
《油区构造解析》3-油区构造解析
温度：随着温度的增高，岩层承受构造应力的能 力减弱，即强度减小，同时岩层的韧性也增大。
应变速率：应变速率愈高，岩层强度愈大，岩层 的脆性也增大。
流体和溶液作用：流体或溶液可以使岩层发生软 化，使岩层强度降低，也可能使岩层韧性增强 （？）。
破裂实验
实验表明，岩石发生剪切破裂时破裂面 与最小主应力轴的夹角为：
θ＝45°－（φ∕2） 岩石破裂与剪切应力有关，但也与正应力 有关
破裂准则
不同应力状态下岩石破 裂时破裂面在应力莫尔 圆上的点构成应力莫尔 τ 圆的包络线，称为破裂 包络线。
破裂包络线的方程可以 表示为：τn=C+μiσn
应变轴e1始终与最大压应力轴
纯剪切变形
σ1一致、最大主伸展应变轴e3
始终与最大张应力轴σ3一致。
原始状态
简单剪切变形：指岩石沿着单个
剪切应力方向发生剪切变形，总
体变形中的最大主收缩应变轴e1
与最大压应力轴σ1、最大主伸
展应变轴e3与最大张应力轴σ3
不一致，在变形过程中向同一方
向偏转。
简单剪切变形
τ
σ3
应力莫尔圆
与主应力平面垂直的任意截面上的应力方程是 一个圆的方程，称为“应力莫尔圆” （Mohr’s circle）。
τ
τ
τ max
（σ ，τ ）
σ3
2α σ1
σ3
σ2
σ1
σ
σ
τ max
有关应力的一些基本性质和各种特殊 的应力状态
截面法线方向与主应力方向夹角为45°的 截面上的剪应力最大
角应变也称为剪应变 （shear strain）
石油构造分析-第2讲 伸展盆地及生长构造 第2部分
Conceptualmodel of a narrow rift system showing an along-strike change in the half-graben polarity. The possible variations in synrift sedimentation patterns and sediment input points are shown. Suez rift Amgad I. Younes ，2002
Different types of fault-to-fault transfer zones (stippled areas) in the mapped parts of the Suez rift, CairoSuez area, and the northwestern Red Sea. (A) Relay ramp; (B) linking transfer fault (TF); (C) en echelon step faulting; (D) en echelon horst-graben faulting; (E) tilted fault blocks; (F) zigzag fault array. Faults drawn in heavy lines are those linked by the transfer zone. （Adel R. Moustafa,2002）
富林富烃洼陷勘探
孤北108 孤北210 渤701
陷
垦76-X1 渤78-斜1
孤
孤南46
洼 南 陷 洼 垦
富
林
东
地
区
垦东233
垦东232
孤
-2900
-2800
油区构造解析陆内裂陷盆地构造部分3
拆离断层及其上盘的裂陷盆地裂陷作用可以导致发育地壳尺度的大型低角度或近水平产状的正断层，称为拆离断层（detachment fault），类似的概念还有滑脱断层（decollement fault）。
前者强调断层面上下变形的差异性，可以穿层延伸；后者指沿着某一地层接触界面、不整合面或软弱岩层底面发育，规模可大可小。
拆离正断层上盘的地壳断块发生伸展变形形成盆地，故这类盆地也可称为supradetachment basin，可译为拆离断层上盘盆地，它与裂谷不同，往往分布宽广，也称为wide rift basin，可译为宽裂陷盆地，裂谷则属于narrow rift basin ，即窄裂陷盆地。
（上图据McDonald，1976；下图据Groshong,1990）以半地堑为基本单元的伸展构造族系一条主边界正断层上盘下降即构成了一个半地堑断陷，完整地堑也可以视为两个相向倾斜的主边界正断层形成的半地堑叠加在一起而构成的在剖面上，主边界断层之间可以构成共轭组合形成地堑—地垒族系，也可以构成平行组合形成多米诺式半地堑族系在平面上，主边界断层可以是平行延伸、斜列、侧列、分叉、交截和交汇等多种型式，使伸展断陷族系的构造样式复杂而丰富多彩。
¾铲式正断层上盘半地堑族系伸展构造族系-1伸展构造族系-2¾背向倾斜半地堑组合伸展构造族系-3地堑、半地堑内部的断层地堑、半地堑内部的断裂包括两类：一类是与主边界断层同时形成、受同一动力机制控制的断裂（辈分相同，“兄弟”关系）；另一类是主边界断层的伸展位移诱导出的次级断裂构造（辈分不同，“父子”关系）。
前者的产状往往与主边界断层相同或呈共轭关系，后者则与主边界断层上盘的变形有关，出现在主边界断层上盘特定的构造部位，在伸展变形中起调节作用。
一些与主边界断层同时形成的“兄弟”断裂，由于其位移量相对较小在后期的构造演化过程中又受到主边界断层位移的影响或控制，成为主边界断层的次级断裂地堑、半地堑内部的断层如果其总体走向与主边界正断层相同，可以视其倾斜方向分别称为同向断层（synthetic fault）和反向断层（antithetic fault），前者为倾向与主边界断层相同的断层，后者为倾向方向与主边界断层相反的断层共轭非旋转平面式正断层控制的复合地堑多米诺式正断层控制的复合半地堑铲式正断层控制的复合半地堑相向倾斜的两组正断层控制的向心式复合地堑裂陷盆地基本结构类型三、变换带的类型与沉积作用方式accommodation zone（调节带）和transfer zone（变换带，或译为“传递带”、“转接带”、“转换带”等），accommodation fault和transfer fault等概念没有本质的区别，都是指由于主干伸展断层位移诱导出的调节性构造变形，前者强调主要构造要素的作用派生出的构造变形，后者强调这些诱导出的构造在变形场中的作用。
实验七：油田构造剖面图的编绘
实验七油田构造剖面图的编绘一、目的油田构造剖面图，表示油田沿剖面方向的构造形态、断层分布、性质及地层厚度变化情况。
是编制油层地下构造图和设计新井的必须资料。
也是油田地质的基础图件之一。
二、提供之资料1、江一区地层分层数据表。
2、江一区E S42顶面构造图。
三、要求1、剖面方向及长度：Ⅰ剖面：11- 6 ～ 9-3井地面井位连线延长75米。
Ⅱ剖面：9-5 ～ 8-4井地面井位连线延长75米。
2、各剖面所用井资料：Ⅰ剖面：11-6、10-4、9-4、9-3井。
Ⅱ剖面：11-6、9-5、8、8-4井。
3、以海拔-500米为水平线作Ⅰ、Ⅱ构造剖面图。
纵、横比例尺为1：5000。
4、判断该断层形成时间。
四、作图步骤1、在江一区E S42顶面构造图上，根据所要求方位、长度画出剖面线。
2、根据井位校正的原则，将所有不在剖面上的井校正至剖面上。
3、在剖面图上按要求，由西往东（由北往南）排列各井。
4、按作图比例尺，将各井井深、分层数据、断点深度标注在图上。
5、组合断层、连接断层线、地层界线、完善构造剖面图。
五、准备工作1、复习第四章有关构造剖面图的内容。
2、25×30cm方格纸二张、直尺、铅笔。
六、思考题1、为了提高剖面图的精度，将剖面附近的井校至剖面上，如何进行校正？2、剖面图上断层附近的地层界线应如何连？3、综合分析江一区地层分层数据表（地层对比结果）、实验五、实验六、实验七资料，写出江一区地层、构造小结。
江一区位于江汉拗陷西部，蚌湖生油凹陷的西斜坡，该区地层概况见表7-1，沙河组生油门限深度为2200m，该区沙河组砂岩发育，砂体所处相带为滩、坝相，主要目的层为沙四2油组，含油砂岩以粉砂岩为主，少量细砂岩。
砂岩中碎屑含量平均值为：石英50-60%；长石20-30%；岩块20%左右，分选系数1.29-2.38。
胶结物含量10%左右，成分以灰质、泥灰质为主。
胶结类型主要为接触式。
砂岩储油物性较好，孔隙度25%左右，渗透率600×10-3μm2。
油区构造分析
一，填空1、伸展正断层可分为 ;板式断层、铲式断层、坡坪式断层；2、冲断层系组合可以分为三种类型;叠瓦冲断层系、双层冲断层系、反向冲断层系3、根据主冲断层在冲断层系中的位置，可将叠瓦冲断层系分为;前缘冲断层系’后缘冲断层系4、前陆褶皱—冲断层带从后缘造山带到前缘盆地具明显分带性，可划分、叠瓦冲断带、异地推覆带、反向冲断带、弯滑褶皱带、前缘向斜带5、由于走滑断层倾向分量不同可以分为、正花构造、负花构造6、在裂谷盆地中，半地堑发育，一般有三套沉积层序，即：前裂陷期层序、同裂陷期层序、后裂陷期层序7、含油气盆地内部一级构造单元包括、隆起、凸起、坳陷8、石油勘探中所提到的重点解剖，主要指解剖二级构造带，具体内容包括 ;构造形态、发展历史、形成机制；9、潜山的基本类型包括、断块山、褶皱山、残山10、坳陷型盆地中的二级构造带，通常比断陷型简单一些，大体上呈下面的顺序排例：由边缘至中央至边缘：斜坡带→断鼻带→背斜带→断鼻带→、斜坡带。
11、含油气盆地是油气、生成、运移、聚集、保存的基本单位。
12、依据盆地基底卷入情况和局部构造的类型，通常将二级构造带归纳为;盖层构造带、基岩潜山构造带；13、断层的封闭机理主要有、涂抹作用、碎裂作用、成岩胶结作用14、裂缝研究的方法主要包括：相似露头法、岩心研究法、测井识别法、分形法15、依据板块构造和地球动力学，可将含油气盆地分为;伸展盆地、压缩盆地、走滑盆地；D、克拉通盆地16、区域应力场从引张到同方向挤压体制的变化称为：；区域应力场从挤压到同方向引张体制的变化称为：负反转17、R.C.Selley将盆地分;地貌盆地、沉积盆地、构造盆地；;18、在冲断作用下发育的褶皱构造主要有、断弯褶皱、断展褶皱、断滑褶皱19、反转构造的力学机制包括;重力因素、重力滑动与块体旋转、深部岩浆活动、挤压和扭压作用20、大洋演化胚胎期典型代表东非裂谷，幼年期的典型代表为红海，成年期的典型代表为大西洋，衰退期的典型代表为太平洋，终了期的典型代表为地中海，遗痕期的代表为雅鲁藏布江。
油区构造解析—理论与实例分析1-构造解析的基本原则方法
构造族系与构造样式
影响构造变形样式的主要因素
1)
地层的力学性质（相对能干性、层序的厚度及垂向结 构变化、是否能发生层间滑动） 岩层变形与地层形成的年代关系
2) 3) 4)
主动的变形机制
变形与地表的关系（未影响到地表、地表变形并发生 剥蚀和充填、断层露出地表） 先存构造的影响 边界位移（指构造族系位移场内部的局部位移和构造 族系未考虑的边界位移）等。
在地质平衡剖面概念约束下用合理的构造解释模型去推 测未知的构造要素 在建立完整的地质构造三维解释模型的基础上，用反演 方法复原构造变形过程 位移矢量确定构造变形类型，建立变形场，在此基础上 分析动力学原因
构造解析的思路
原则——物质平衡
图形学和几何学平衡原则
– 3D形态的2D表述时图面结构的合理性 – 变形前后构造几何学的平衡
构造解析的主要内容是几何学、运动学和动力学解 析三方面。几何学解析是构造解析的基础，通过系 统分析地质构造中各种几何要素之间的关系来揭示 其构造运动学过程，进而揭示地质构造的形成机制 和演化过程。
构造解析思路
直接、间接地识别构造形态，精细描述构造的三维几何 学特征（在资料解释、归纳、综合基础上的构造制图）
构造相关性定量解释
“地质平衡”约束下的构造要素的相 关性分析与解释
– 逆冲断层相关褶皱轴面倾向分析 – 地堑构造的平衡分析 – 用断层相关褶皱推测拆离断层面形态
构造解析的思路
构造演化的定量分析与解释
剖面结构分析、厚度比较分析方法
– 不整合面分析—事件时间的厘定 – 同生构造：断层EI图解，Δｄ／ｄ图解
2.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
圈单位包括地壳、地幔和地核。这些一级层圈还
包含次级的层圈结构；
•现代固体地球科学认为地球表壳的构造运动主要与地壳 和上地幔所构成的岩石圈的构造运动有关。
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
1.关于岩石圈的概念（早期）
19世纪末、20世纪初提 出（Dana，1896) Clarke（1908)
Kemp（1911）
一.岩石圈
1.关于岩石圈的概念（总结）
有关岩石圈的含义至少有四种：
•弹性或挠曲的岩石圈；
•热岩石圈； •地震波的岩石圈：即位于覆盖范围广泛但不一定是在全球规模的
地震波低速带之上的地球外壳；
•化学-矿物学的岩石圈；
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
2.岩石圈的组成
•依据：地震波速 ①岩石圈具有分层性； ②岩石圈也有明显的横向不均一性；
一.岩石圈
2.岩石圈的组成
②岩石圈的横向不均一性
•大陆与大洋岩石圈在物质组成和地震波波速上有明显 的差异； •不同地区的大陆岩石圈也存在差异，大洋岩石圈的差 异相对小一些。
一.岩石圈
2.岩石圈的组成
根据岩石圈的横向不均一性划分的组成部分
沉积岩层 大陆地壳 上地壳层
中地壳层
下地壳层 海洋沉积层 大洋地壳 洋壳上层
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
1.关于岩石圈的概念 2.岩石圈的组成 3.岩石圈的流变学特征
二.全球板块构造系统
1.板块运动与板块边界 2.主动大陆边缘和被动大陆边缘
三.板块构造运动与盆地的沉降机制
第二章 板块构造与沉积盆地分类
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
地球 •固体
具有层圈结构,自地球向地球中心的一级层
2.岩石圈的组成
①岩石圈的分层性
关于moho面的解释
•化学相变界面，即辉长质下地壳变为榴辉岩质上地幔 的界面； •构造界面，由纹层状构造引起地震波波速的不连续带 （Hele﹠Thompson，1982），或是在超高静压载荷 的张裂隙发育带，或是由高速与低速薄互层组成的地 质过渡带；
2.岩石圈的组成
•岩石圈本身的强度 在垂向上和横向上也 是有变化的； •大洋岩石圈和大陆
岩石圈的流变学特
征的差异十分明显 （图2-1）
第二章 板块构造与沉积盆地分类
第一节 岩石圈及其板块构造环境
二.全球板块构造系统
•板块构造学说是20世纪60年代在“海底扩张”学说基础
上发展起来的一门“新全球构造学说”；
•关键点：认为地球外壳的岩石圈包括六大板块以及一些 小板块，这些岩石圈板块受地幔对流的驱动而发生大规模 的相对水平运动（图2-2）
只有岩石物质组成的地球的石质外壳
认为岩石圈代表已知物质的各种化学元素的相对丰 度深达海平面以下10mi（1mi=1.0693km）的岩 石圈的外部 将地球外部的石质壳称为岩石圈
Barrell（1914）
将“地壳”划分为“刚性的”的上层并称为岩石圈 和“弱性的”下层并称为软流圈。
地球物 将古登堡不连续面（gutenberg dis-continuity， 20世纪50年代 理 深2900km）定义为岩石圈的下界
第二章 板块构造与沉积盆地分类
第一节 岩石圈及其板块构造环境
二.全球板块构造系统
第一节 岩石圈及其板块构造环境
二板块的相对水 平运动包括三 种端元模式：
离散运动，汇聚 运动，走滑运动；
第一节 岩石圈及其板块构造环境
二.全球板块构造系统
1.板块运动与板块边界
一.岩石圈
2.岩石圈的组成
①根据岩石圈的分层性划分的其组成
•岩石圈宏观上包括被moho面（mohorovicic discontin--uity，上部P波波速显著增大，其下是一低 速层）分隔的地壳和上地幔（或称岩石圈地幔）两大部 分。
2.岩石圈的组成
①岩石圈的分层性
moho面
•地壳与上地幔之间的moho面是地震速度明显跳跃的 薄层，速度跳跃幅度为1.0-1.5km/s,vp为8.0-8.2km/s; •关于moho面的解释至少有两种：化学相变界面，构 造界面；
洋壳下层
过渡性地壳
vp为2.0-5.8km/s vp为5.9-6.3km/s vp为6.4-6.7km/s vp为6.8-7.6km/s vp为2.2km/s vp为5.2km/s vp为6.7±0.25km/s 具有横向变化大,结构复杂的特点;
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
3.岩石圈的流变学特征
含油气盆地分析
陈清华、王秀玲
中国石油大学地球资源与信息学院
第一篇 含油气盆地分析的基本原理及 盆地类型
第一章 含油气盆地分析的内容和方法 第二章 板块构造与沉积盆地分析
第二章 板块构造与沉积盆地分类
•第一节 岩石圈及其板块构造环境 •第二节 沉积盆地类型 •第三节 多期盆地叠置和盆地复合
第二章 板块构造与沉积盆地分类
①岩石圈的分层性
岩石圈地幔
•Moho面之下的岩石圈地幔的地震速度vp在稳定大陆 区为8.1-8.5km/s，大洋盆地区为7.9-8.5km/s； •关于岩石圈地幔的物质组成的认识也有不同的看法： “习惯型模型”，“反转模型”。
2.岩石圈的组成
①岩石圈的分层性
关于岩石圈地幔的物质组成
•一种解释为“习惯型模型”:认为物质成分自地壳浅 层向岩石圈深部由硅铝层逐渐变为铁镁质，岩石圈地 幔由纯橄榄岩，橄榄岩组成； •另一种解释称为“反转模型”，认为玄武质岩下地壳 向下变为花岗岩、安山质岩石，岩石圈地幔是由榴辉 质岩石组成，而地壳是榴辉质岩石演化的产物；
地球化 学
将岩石圈定义为地球的硅酸盐壳
第一节 岩石圈及其板块构造环境
一.岩石圈
1.关于岩石圈的概念（现代）
•现代岩石圈的概念与板块构造相联系； •要点：地球外部的刚性壳由能够独立的相互运动的不连 续的板块组成，而这些板块的组合就构成了地球的岩石圈 （美国地球动力学委员会，1982）。
第一节 岩石圈及其板块构造环境
•板块的边界类型：
离散边界（divergent plate boundary)或增生边界（accreting plate boundary), 聚敛边界（convergantplate boundary,包括俯冲边界和碰撞边界） 转换边界（transform plate boundary）或稳定边界